基于AM软件二次开发的船舶管系一体化设计

在现代船舶设计流程中,船舶管路设计主要分为初步设计、详细设计和生产设计等3个阶段,其中详细设计和生产设计是船舶管路设计中最重要的环节。基于对AM(Aveva Marine)软件的二次开发,对船舶管路系统详细设计阶段的二维原理图与生产设计阶段的三维模型之间的信息传递和空间转换进行研究。在船上的广泛区域内实现从“二维”到“三维”的信息传递和空间转换;在船舶设计过程中实现对船舶管路系统原理图和船舶管路系统设备信息的实时更新,并将其传递给三维模型。

船用SCR烟气脱硝系统的研究进展

为满足国际海事组织公约附则中Tier III对氮氧化物排放的限制要求,船舶制造行业在不断地更新可以减少氮氧化物排放的技术。其中,选择性催化还原(SCR)技术是业界公认的可有效减少排放气体中氮氧化物含量的技术之一。SCR系统中,还原剂的均匀分布和催化剂的合理布置对氮氧化物的转化能力起着关键作用。但由于船舶机舱通常设备众多、空间狭小,因此SCR系统的尺寸设计及其在船舶机舱中的合理布置成了船用SCR领域的一项重要研究课题。

船用脱硫塔烟道喷雾脱硫模拟及试验分析

以型号MAN 9L32/40的船用柴油机额定工况下排放的烟气为研究对象,根据双膜理论建立SO2的传质模型,通过用户自定义函数将SO2的吸收程序导入Fluent软件中,对脱硫塔进口烟道处不同位置是否开启高效雾化喷嘴的脱硫情况进行模拟,并通过实验对模拟结果进行对比验证。结果表明,烟道处开启高效雾化喷嘴可有效提高烟气进入塔后分布的均匀性。在入口SO2质量分数为0.002 4,3层喷淋层正常运行条件下,分别开启入口烟道左侧面和左+右的组合侧面的高效雾化喷嘴,脱硫效率分别由95%提高至96.78%,98.4%。该脱硫效率的模拟数值与试验数值相比,误差较小。

虚拟现实和动作捕捉应用在轮机实训教学中的可行性探究

轮机工程是交通运输领域的重要学科之一,但其实训教学过程中一直存在着学生参与度低、学生配合度低、交互性差等问题。近年来,随着虚拟现实(virtual reality,VR)技术和动作捕捉(motion capture,Mocap)技术应用的日趋广泛,通过分析VR技术和Mocap技术的发展趋势与优势,结合轮机工程学科中实训教学过程存在的实际问题,探究了利用基于Mocap的VR技术提高工程实训教学质量的优势和可行性。

六自由度摇摆台反解建模与仿真

六自由度摇摆台(6-DOF)在模拟自然界空间位置起伏变化中发挥重要作用,具有非线性、强耦合、多变量特点,分析六自由度并联摇摆台运动特性和液压缸的缸长变化规律,更好地完善其控制策略,从而达到控制性能的目标,获得良好的控制效果.文中通过反解算法,推导6-DOF位姿,在MATLAB/Simulink中对摇摆台位姿进行反解建模与仿真分析,获得了液压缸的缸长变化曲线,并与试验台监控的液压缸长度进行对比,验证了反解算法的实用性,对6-DOF控制系统的建立提供重要的参考价值.

基于AM的船舶预制单元可视化仿真制造

为解决对制造流程中存在的生产问题,文章对船舶预制单元的制造流程进行梳理,并对制造流程中存在的生产问题进行分析,基于制造流程,利用船舶设计软件AM开发船舶预制单元三维可视化仿真制造应用方案。基于船舶设计院建立的船舶预制单元三维模型、图档文件等数据,开发船舶预制单元三维可视化仿真制造数据管理程序,实现与船舶设计院协作搭建信息化数据传递的双向通道。研究成果可为船舶可视化仿真制造提供一定参考。

平衡侧斜和偏侧斜对船舶螺旋桨水动力性能的影响

为了改善船舶螺旋桨在中高载荷下由于吸力面局部压力过低造成空化的现象,提出通过改变螺旋桨的侧斜方式和侧斜角度来改善螺旋桨吸力面的压力分布,从而改善桨叶的空化形态的方法.以DTMB P4119桨为原型改变其侧斜方式和侧斜角度,新构造了7个螺旋桨,并基于k-ωSST湍流模型和混合网格方法对新构桨进行敞水数值计算.结果表明:对偏侧斜桨,随着侧斜角度的增加,螺旋桨的推力系数增加,敞水效率略有降低.而对于平衡侧斜桨,在低进速下,随着侧斜角度的增加,螺旋桨的推力系数和敞水效率降低;中低进速下平衡侧斜桨和偏侧斜桨的敞水效率相当,中高进速下,平衡侧斜桨的敞水效率高于偏侧斜桨;桨叶吸力面的低压区随侧斜角度的增加而变得狭长,有利于削弱片空化.

某柴油发电机组公共底座的安全性分析

针对5L23/30DF型柴油发电机组,区别于以往的8隔振器公共底座,本文研究设计一款只安装三个隔振器的公共底座。为验证该公共底座的安全性,在有限元软件ANSYS中进行仿真分析。首先对公共底座进行详细建模,对其它部件进行简化。然后针对机组进行力学分析和振动特性分析,包括静力学分析、模态分析、振动响应分析、频率响应分析等。最后对机组进行模态试验分析。仿真结果表明,隔振器的变形量差值最大百分比为4%,隔振器布置合理,受力变形均匀;此公共底座在力学上能够满足材料的强度要求,同时机组的固有频率能够避开激励频率,避免共振的发生。模态试验结果与仿真分析结果的对比表明,仿真分析结果与真实结果接近,仿真过程可信。

基于WebAccess的船舶压载水仿真与监测系统研究

WebAccess组态软件建立的监控系统可以通过访问IP地址进行远程监控,为无人化船舶的数据监控提供了数据通道的开发方式。论文利用WebAccess软件建立了整船的压载水仿真与监控系统;利用Matlab软件中的Simulink建立船舶液货舱和压载舱的数据子系统和逻辑控制子系统;利用Microsoft Office Access软件建立数据库,Simulink中的数据可通过接口程序导入数据库,WebAccess也可访问Access数据库。

船舶电力系统模拟器研究

船舶电力系统是船舶中的重要组成部分,针对船舶电力系统的模拟训练,需要建立符合要求的船舶电力系统模拟器。提出一种基于Simulink与KingSCADA的船舶电力系统模拟器,在Simulink中建立船舶电力系统模型,在KingSCADA中建立船舶电力系统监控界面。通过Simulink对船舶电力系统进行建模仿真,可以模拟船舶电力系统并车、负载突加突减和故障等各种状态,通过KingSCADA平台对船舶电力系统运行进行监控和训练模拟,模拟器已应用到某实际训练场景中。结果表明,船舶电力系统模拟器模拟的电力参数满足船舶电力系统实际运行状态,符合模拟训练要求。

船用中速柴油机排气SCR净化消声器的联合仿真分析

船用柴油机对环境的影响主要可分为噪声污染和排放造成的大气污染,伴随着国际海事组织(IMO)第3阶段排放标准(Tier Ⅲ)的实施,为船舶配置选择性催化还原反应(SCR)脱硝装置已成为必然选择,可借鉴车用柴油机排气净化消声器装置的应用经验,对船舶柴油机的排气消声器和SCR反应器进行联合设计。采用动力系统、流场和声场联合分析的方法,结合商用软件GT-Power、Fluent和LMS Virtual. Lab进行联合仿真,计算初步设计配置于船用MAN 9L32/40型柴油机排气净化消声器的压力损失和消声效果。仿真计算结果显示,该排气净化消声器的压力损失满足柴油机排气要求,同时在2 000 Hz以下具有良好的消声效果。